JPH04257903A - ディジタル信号のフィルタリング方法 - Google Patents
ディジタル信号のフィルタリング方法Info
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- JPH04257903A JPH04257903A JP3268787A JP26878791A JPH04257903A JP H04257903 A JPH04257903 A JP H04257903A JP 3268787 A JP3268787 A JP 3268787A JP 26878791 A JP26878791 A JP 26878791A JP H04257903 A JPH04257903 A JP H04257903A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一連のディジタル入力
信号をフィルタするための方法であって、フィルタのな
かにフィルタ長さに相応する予め定め得る数の入力信号
が記憶可能であり、フィルタの出力信号が記憶された入
力信号の和から、フィルタ長さにより除算されて発生さ
れ、またそれぞれ入力信号および出力信号の信号差が形
成される方法に関する。
信号をフィルタするための方法であって、フィルタのな
かにフィルタ長さに相応する予め定め得る数の入力信号
が記憶可能であり、フィルタの出力信号が記憶された入
力信号の和から、フィルタ長さにより除算されて発生さ
れ、またそれぞれ入力信号および出力信号の信号差が形
成される方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルフィルタによりディジタル信
号の列を平滑化することができる。工作機械またはロボ
ットを制御するためには、駆動される軸の衝撃荷重を回
避するために数値制御装置により計算された不連続的ま
たはディジタルの速度目標値がディジタルの平均値フィ
ルタにより平滑化される。その際に平滑化の良度はフィ
ルタ長さに、すなわち平均化される速度値の数に関係す
る。
号の列を平滑化することができる。工作機械またはロボ
ットを制御するためには、駆動される軸の衝撃荷重を回
避するために数値制御装置により計算された不連続的ま
たはディジタルの速度目標値がディジタルの平均値フィ
ルタにより平滑化される。その際に平滑化の良度はフィ
ルタ長さに、すなわち平均化される速度値の数に関係す
る。
【０００３】制御すべき工作機械またはロボット軸の相
異なる作動状態に対して、相異なるフィルタ長さを設定
することは有利であり得る。ロボットの軌道運動の場合
にはたとえば点から点への運動の場合よりも良好な平滑
化、従ってまた大きいフィルタ長さが必要とされる。従
来の方法によれば、現在のフィルタ長さの変更を数値制
御される機械の停止中に行うことは可能である。そのた
めにはフィルタのなかに以前に記憶された速度値の数が
重み関数に関して、以前の速度値の数と異なっている数
の新しい速度値に換算される。すなわち、以前の速度値
により与えられる曲線の圧縮または伸長が達成される。
異なる作動状態に対して、相異なるフィルタ長さを設定
することは有利であり得る。ロボットの軌道運動の場合
にはたとえば点から点への運動の場合よりも良好な平滑
化、従ってまた大きいフィルタ長さが必要とされる。従
来の方法によれば、現在のフィルタ長さの変更を数値制
御される機械の停止中に行うことは可能である。そのた
めにはフィルタのなかに以前に記憶された速度値の数が
重み関数に関して、以前の速度値の数と異なっている数
の新しい速度値に換算される。すなわち、以前の速度値
により与えられる曲線の圧縮または伸長が達成される。
【０００４】しかし速度値の換算は非常に時間がかかり
、またリアルタイム条件下では実行され得ない。
、またリアルタイム条件下では実行され得ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ディジタルフィルタのフィルタ長さの切換をリアル
タイムで可能にすることである。
は、ディジタルフィルタのフィルタ長さの切換をリアル
タイムで可能にすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
、本発明においては、冒頭に記載した種類の方法におい
て、 ａ）メモリ手段のなかにそのつどの信号差が記憶され、
ｂ）フィルタ長さのそのつどの予め定め得る変更の際に
フィルタのなかにそれぞれ等しい値のモディファイされ
たディジタル信号が記憶され、その数が変更されたフィ
ルタ長さに相当し、 ｃ）モディファイされたディジタル信号の値が２倍され
た信号差から、ファクタ１だけ減ぜられた変更されたフ
ィルタ長さにより除算されて求められる。
、本発明においては、冒頭に記載した種類の方法におい
て、 ａ）メモリ手段のなかにそのつどの信号差が記憶され、
ｂ）フィルタ長さのそのつどの予め定め得る変更の際に
フィルタのなかにそれぞれ等しい値のモディファイされ
たディジタル信号が記憶され、その数が変更されたフィ
ルタ長さに相当し、 ｃ）モディファイされたディジタル信号の値が２倍され
た信号差から、ファクタ１だけ減ぜられた変更されたフ
ィルタ長さにより除算されて求められる。
【０００７】ディジタルフィルタがフィルタ長さの切換
の際に予め占めるべきモディファイされた不連続的信号
の値の計算に必要とされる費用は非常にわずかであるの
で、切換が工作機械、ロボットまたはその他の機械の作
動の間に可能である。
の際に予め占めるべきモディファイされた不連続的信号
の値の計算に必要とされる費用は非常にわずかであるの
で、切換が工作機械、ロボットまたはその他の機械の作
動の間に可能である。
【０００８】好ましくは、フィルタのフィルタ長さの変
更の際にそれぞれモディファイされたディジタル信号の
整数部分が記憶され、その際にそれに伴って生ずる付加
の信号差がフィルタの入力端に与えられる。それによっ
て必然的に生ずる丸め誤差が補償される。
更の際にそれぞれモディファイされたディジタル信号の
整数部分が記憶され、その際にそれに伴って生ずる付加
の信号差がフィルタの入力端に与えられる。それによっ
て必然的に生ずる丸め誤差が補償される。
【０００９】付加の信号差の計算はファクタ２による除
算を必要とするので、別の有利な構成では、モディファ
イされたディジタル信号の整数部分にモジュロ‐２‐演
算が適用される。それによりファクタ２による除算が簡
単なシフト演算により達成される。
算を必要とするので、別の有利な構成では、モディファ
イされたディジタル信号の整数部分にモジュロ‐２‐演
算が適用される。それによりファクタ２による除算が簡
単なシフト演算により達成される。
【００１０】本発明の別の有利な構成は、現在のフィル
タ長さから新しいフィルタ長さへの変更がステップ状に
行われることを特徴とする。それにより、制御すべき機
械軸の過負荷に通じ得るであろう２つの相続くフィルタ
された信号の間の過大な跳躍が回避される。
タ長さから新しいフィルタ長さへの変更がステップ状に
行われることを特徴とする。それにより、制御すべき機
械軸の過負荷に通じ得るであろう２つの相続くフィルタ
された信号の間の過大な跳躍が回避される。
【００１１】しかし、２つの相続くフィルタされた信号
の間の過大な差はフィルタ長さのわずかな変更の際にも
既に生じ得る。従って、本発明の別の有利な構成によれ
ば、２つの相続く出力信号の間の差がフィルタ長さの予
め定められた変更の際に予め定められた値を超過すると
きには、現在のフィルタ長さが維持される。
の間の過大な差はフィルタ長さのわずかな変更の際にも
既に生じ得る。従って、本発明の別の有利な構成によれ
ば、２つの相続く出力信号の間の差がフィルタ長さの予
め定められた変更の際に予め定められた値を超過すると
きには、現在のフィルタ長さが維持される。
【００１２】フィルタ長さの意図しない変化の際には、
フィルタの２つの相続く出力信号の間の差が、作業機械
の強い機械的荷重に通ずるほどに大きいことがあり得る
。この場合、本発明の別の有利な構成によれば、現在の
フィルタ長さが、それにもかかわらず、２つの相続く出
力信号の間の差が予め定められた値を超過しないように
変更される。
フィルタの２つの相続く出力信号の間の差が、作業機械
の強い機械的荷重に通ずるほどに大きいことがあり得る
。この場合、本発明の別の有利な構成によれば、現在の
フィルタ長さが、それにもかかわらず、２つの相続く出
力信号の間の差が予め定められた値を超過しないように
変更される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により一層詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】図１には内挿器ＩおよびフィルタＦを有す
るディジタルフィルタのブロック回路図が示されている
。たとえば図示されていない数値制御装置の構成部分で
あってよい内挿器Ｉは、その出力端に速度信号Ｖ（Ｋ）
としてダイアグラム中に示されているディジタル信号の
列を発生する。これらの速度信号Ｖ（Ｋ）により、同じ
く図示されていない数値制御可能な機械の軸、たとえば
ロボット軸が制御されるものとする。数値制御可能な軸
には一般にインクレメンタルな測定発信器が設けられて
いるので、速度値Ｖ（Ｋ）はタイムクロックあたりの行
程インクレメントの数として出力される。従って、以下
では、速度はメートル毎秒ではなくインクレメント（Ｉ
ＮＫ）として示される。それによって特定の速度信号Ｖ
（Ｋ）は、インクレメントの数により予め定められ数値
制御される軸が数値制御のタイムクロックの間に経過す
る行程に相当する。
るディジタルフィルタのブロック回路図が示されている
。たとえば図示されていない数値制御装置の構成部分で
あってよい内挿器Ｉは、その出力端に速度信号Ｖ（Ｋ）
としてダイアグラム中に示されているディジタル信号の
列を発生する。これらの速度信号Ｖ（Ｋ）により、同じ
く図示されていない数値制御可能な機械の軸、たとえば
ロボット軸が制御されるものとする。数値制御可能な軸
には一般にインクレメンタルな測定発信器が設けられて
いるので、速度値Ｖ（Ｋ）はタイムクロックあたりの行
程インクレメントの数として出力される。従って、以下
では、速度はメートル毎秒ではなくインクレメント（Ｉ
ＮＫ）として示される。それによって特定の速度信号Ｖ
（Ｋ）は、インクレメントの数により予め定められ数値
制御される軸が数値制御のタイムクロックの間に経過す
る行程に相当する。
【００１５】内挿器Ｉの出力端に発生される速度信号Ｖ
（Ｋ）の包絡線は不連続的である。しかし、ロボット軸
を可能なかぎり無理をかけずに動作させるためには、“
ソフト”な速度プロフィルが望ましい。そのために内挿
器Ｉから発生される速度プロフィルＶ（Ｋ）は、平均値
フィルタであってよいディジタルフィルタＦを介して導
かれる。すなわち速度信号Ｖ（Ｋ）はフィルタに入力信
号Ｖ（Ｋ）として与えられる。フィルタＦは速度値Ｖ（
Ｋ）を記憶するための多数のメモリ場所０…Ｎを有する
。フィルタＦの出力信号Ｖ（Ｋ）、すなわちフィルタさ
れた速度値Ｖ（Ｋ）は、フィルタＦのなかに記憶された
速度値Ｖ（Ｋ）が加算され、また記憶された速度値Ｖ（
Ｋ）の和により除算されることによって、フィルタＦに
より発生される。この事情は数学的に式（１）により記
述される。
（Ｋ）の包絡線は不連続的である。しかし、ロボット軸
を可能なかぎり無理をかけずに動作させるためには、“
ソフト”な速度プロフィルが望ましい。そのために内挿
器Ｉから発生される速度プロフィルＶ（Ｋ）は、平均値
フィルタであってよいディジタルフィルタＦを介して導
かれる。すなわち速度信号Ｖ（Ｋ）はフィルタに入力信
号Ｖ（Ｋ）として与えられる。フィルタＦは速度値Ｖ（
Ｋ）を記憶するための多数のメモリ場所０…Ｎを有する
。フィルタＦの出力信号Ｖ（Ｋ）、すなわちフィルタさ
れた速度値Ｖ（Ｋ）は、フィルタＦのなかに記憶された
速度値Ｖ（Ｋ）が加算され、また記憶された速度値Ｖ（
Ｋ）の和により除算されることによって、フィルタＦに
より発生される。この事情は数学的に式（１）により記
述される。
【数１】
【００１６】それによって、フィルタされた速度信号Ｖ
（Ｋ）の、フィルタＦの出力端に示されているダイアグ
ラムが生じ、その包絡線は連続的な経過を有する。フィ
ルタＦにより達成される平滑化の良度はその際にフィル
タ長さＮに、すなわち平均化される速度値Ｖ（Ｋ）の数
に関係する。
（Ｋ）の、フィルタＦの出力端に示されているダイアグ
ラムが生じ、その包絡線は連続的な経過を有する。フィ
ルタＦにより達成される平滑化の良度はその際にフィル
タ長さＮに、すなわち平均化される速度値Ｖ（Ｋ）の数
に関係する。
【００１７】平滑化の良度を数値制御される軸の相異な
る作動ケースにマッチさせるために、フィルタ長さＮは
作動の間に、すなわち軸の運動の間に切換えられ得る。 しかし、フィルタ長さＮから新しいフィルタ長さＮ′へ
の切換の際に、内挿器Ｉから軸に対して予め与えられる
行程が正確に経過されることを保証しなければならない
。そのために必要な措置は以下に図２により一層詳細に
説明される。
る作動ケースにマッチさせるために、フィルタ長さＮは
作動の間に、すなわち軸の運動の間に切換えられ得る。 しかし、フィルタ長さＮから新しいフィルタ長さＮ′へ
の切換の際に、内挿器Ｉから軸に対して予め与えられる
行程が正確に経過されることを保証しなければならない
。そのために必要な措置は以下に図２により一層詳細に
説明される。
【００１８】図２にはディジタル信号のフィルタリング
の信号流れ図が示されている。フィルタＦの入力端に１
つの列Ｖ（Ｋ）が与えられる。フィルタＦの出力端に各
値Ｖ（Ｋ）に対して式（１）によるフィルタされた値Ｖ
（Ｋ）が発生される。フィルタリング（整定経過など）
により条件付けられて速度値Ｖ（Ｋ）は一般にフィルタ
された速度値Ｖ（Ｋ）から偏差する。しかし、フィルタ
リングの終了時に、すなわち速度値Ｖ（Ｋ）の列の通過
の後に、フィルタされた速度値Ｖ（Ｋ）により制御され
る機械軸は正確に予め与えられた速度値Ｖ（Ｋ）の和に
相当する行程を経過していなければならないので、加算
要素Ｓを介して各フィルタリングの後に信号差Ｄが、こ
の場合には速度差Ｄとして、式（２）により求められる
。
の信号流れ図が示されている。フィルタＦの入力端に１
つの列Ｖ（Ｋ）が与えられる。フィルタＦの出力端に各
値Ｖ（Ｋ）に対して式（１）によるフィルタされた値Ｖ
（Ｋ）が発生される。フィルタリング（整定経過など）
により条件付けられて速度値Ｖ（Ｋ）は一般にフィルタ
された速度値Ｖ（Ｋ）から偏差する。しかし、フィルタ
リングの終了時に、すなわち速度値Ｖ（Ｋ）の列の通過
の後に、フィルタされた速度値Ｖ（Ｋ）により制御され
る機械軸は正確に予め与えられた速度値Ｖ（Ｋ）の和に
相当する行程を経過していなければならないので、加算
要素Ｓを介して各フィルタリングの後に信号差Ｄが、こ
の場合には速度差Ｄとして、式（２）により求められる
。
【数２】
【００１９】すなわち各フィルタリングまたは平均値形
成の後に加算要素Ｓの出力端から機械軸のまだ経過して
いない行程が取り出され得る。この行程、すなわち速度
差Ｄは各フィルタリングの後に１つのメモリ媒体ＳＭの
なかに記憶される。
成の後に加算要素Ｓの出力端から機械軸のまだ経過して
いない行程が取り出され得る。この行程、すなわち速度
差Ｄは各フィルタリングの後に１つのメモリ媒体ＳＭの
なかに記憶される。
【００２０】新しいフィルタ長さＮ′へのフィルタ長さ
Ｎの切換の際には、次のことが保証されなければならな
い。すなわち、内挿器Ｉ（図１）から制御すべき機械軸
に対して予め与えられた行程が正確に経過されること、
すなわちモディファイされたフィルタＦが変更されたフ
ィルタ長さＮ′（ここでＮ′はＮよりも大きくても小さ
くてもよい）を、まだ経過されていない行程、すなわち
速度または信号差Ｄが失われないように予め占めること
が保証されなければならない。この条件を満足するため
にフィルタ長さＮの切換の際にモディファイされた速度
値Ｖ′（Ｋ）は式（３）により形成される。 Ｖ′（Ｋ）＝ＭＯＤ ２ ＩＮＴ（２
×Ｄ／（Ｎ′−１） （３）
Ｎの切換の際には、次のことが保証されなければならな
い。すなわち、内挿器Ｉ（図１）から制御すべき機械軸
に対して予め与えられた行程が正確に経過されること、
すなわちモディファイされたフィルタＦが変更されたフ
ィルタ長さＮ′（ここでＮ′はＮよりも大きくても小さ
くてもよい）を、まだ経過されていない行程、すなわち
速度または信号差Ｄが失われないように予め占めること
が保証されなければならない。この条件を満足するため
にフィルタ長さＮの切換の際にモディファイされた速度
値Ｖ′（Ｋ）は式（３）により形成される。 Ｖ′（Ｋ）＝ＭＯＤ ２ ＩＮＴ（２
×Ｄ／（Ｎ′−１） （３）
【００２１】原理的
には、モディファイされた速度信号Ｖ′（Ｋ）の値は単
に、２倍された信号差から、ファクタ１だけ減ぜられた
変更されたフィルタ長さＮ′により除算されて決定され
得る。しかし、式（３）の括弧記号への２を底とするモ
ジュロ演算（ＭＯＤ ２）および整数関数（ＩＮＴ）
の応用は数値制御に対して特に有利である。なぜならば
、整数形成により丸め誤差が回避され、また２を底とす
るモジュロ演算により後で必要なファクタ２による除算
が簡単なシフト演算により達成さ得るからである。
には、モディファイされた速度信号Ｖ′（Ｋ）の値は単
に、２倍された信号差から、ファクタ１だけ減ぜられた
変更されたフィルタ長さＮ′により除算されて決定され
得る。しかし、式（３）の括弧記号への２を底とするモ
ジュロ演算（ＭＯＤ ２）および整数関数（ＩＮＴ）
の応用は数値制御に対して特に有利である。なぜならば
、整数形成により丸め誤差が回避され、また２を底とす
るモジュロ演算により後で必要なファクタ２による除算
が簡単なシフト演算により達成さ得るからである。
【００２２】いま変更されたフィルタ長さＮ′に相当す
る数のモディファイされたフィルタのメモリ場所はそれ
ぞれ式（３）により計算されたモディファイされた速度
値Ｖ′（Ｋ）により予め占められる。しかし、整数形成
により条件付けられて、いまフィルタＦのなかに記憶さ
れる速度値Ｖ′（Ｋ）の和から生ずる行程Ｗはなお行程
差Ｄから異なっている。フィルタＦのなかに記憶される
行程Ｗは式（４）により計算され得る。 Ｗ＝Ｖ′（Ｋ）×（Ｎ′−１）／２ （４）
る数のモディファイされたフィルタのメモリ場所はそれ
ぞれ式（３）により計算されたモディファイされた速度
値Ｖ′（Ｋ）により予め占められる。しかし、整数形成
により条件付けられて、いまフィルタＦのなかに記憶さ
れる速度値Ｖ′（Ｋ）の和から生ずる行程Ｗはなお行程
差Ｄから異なっている。フィルタＦのなかに記憶される
行程Ｗは式（４）により計算され得る。 Ｗ＝Ｖ′（Ｋ）×（Ｎ′−１）／２ （４）
【００２３】従来の行程または速度差Ｄおよびいまフィ
ルタＦのなかに記憶される行程Ｗから、機械軸を正確に
経過させるためになお考慮されなければならない付加の
行程差Ｄ′が生ずる。この付加の行程差は式（５）によ
り決定される。 Ｄ′＝Ｄ−Ｗ （５）
ルタＦのなかに記憶される行程Ｗから、機械軸を正確に
経過させるためになお考慮されなければならない付加の
行程差Ｄ′が生ずる。この付加の行程差は式（５）によ
り決定される。 Ｄ′＝Ｄ−Ｗ （５）
【００２４】付加の信号差Ｄ′は、図３中に示されてい
るように、それぞれ後続の速度信号Ｖ（Ｋ＋１）に加算
され、またフィルタＦの入力端に与えられる。
るように、それぞれ後続の速度信号Ｖ（Ｋ＋１）に加算
され、またフィルタＦの入力端に与えられる。
【００２５】フィルタ長さの切換を以下に１つの数値例
により説明する。フィルタＦはＮ＝８のフィルタ長さか
らＮ′＝４のフィルタ長さへ切換えられるものとする。 内挿器Ｉ（図１）から発生される速度値Ｖ（Ｋ）の列は
一定であると仮定する。Ｖ（Ｋ）の各値はタイムクロッ
クあたり１００インクレメントに相当する。すなわちＶ
（Ｋ）＝１００ ＩＮＫである。
により説明する。フィルタＦはＮ＝８のフィルタ長さか
らＮ′＝４のフィルタ長さへ切換えられるものとする。 内挿器Ｉ（図１）から発生される速度値Ｖ（Ｋ）の列は
一定であると仮定する。Ｖ（Ｋ）の各値はタイムクロッ
クあたり１００インクレメントに相当する。すなわちＶ
（Ｋ）＝１００ ＩＮＫである。
【００２６】加算要素Ｓ（図２）から取り出し可能な、
またはメモリＳＭのなかに記憶される行程差Ｄは式（４
）の類似の応用により式（６）により決定され得る。 Ｄ＝Ｖ（Ｋ）×（Ｎ−１）／２＝１００ Ｉ
ＮＫ×（８−１）／２ ＝３５０
ＩＮＫ
（６）
またはメモリＳＭのなかに記憶される行程差Ｄは式（４
）の類似の応用により式（６）により決定され得る。 Ｄ＝Ｖ（Ｋ）×（Ｎ−１）／２＝１００ Ｉ
ＮＫ×（８−１）／２ ＝３５０
ＩＮＫ
（６）
【００２７
】式（６）は、すべてのＶ（Ｋ）＝Ｖ（Ｋ＋１）＝Ｖ（
Ｋ＋２）＝…が同一であるときにのみ適用され得る。こ
れは実際には稀な場合であるので、メモリ内には常に行
程差Ｄが形成される。
】式（６）は、すべてのＶ（Ｋ）＝Ｖ（Ｋ＋１）＝Ｖ（
Ｋ＋２）＝…が同一であるときにのみ適用され得る。こ
れは実際には稀な場合であるので、メモリ内には常に行
程差Ｄが形成される。
【００２８】変更されたフィルタ長さＮ′に対するモデ
ィファイされた速度値Ｖ′（Ｋ）はその場合に式（３）
により下記の値を有する。 Ｖ′（Ｋ）＝ＭＯＤ ２ ＩＮＴ（２×３
５０ ＩＮＫ／（４−１）
＝２３２ ＩＮＫ
（７）
ィファイされた速度値Ｖ′（Ｋ）はその場合に式（３）
により下記の値を有する。 Ｖ′（Ｋ）＝ＭＯＤ ２ ＩＮＴ（２×３
５０ ＩＮＫ／（４−１）
＝２３２ ＩＮＫ
（７）
【０
０２９】Ｎ′＝４の変更されたフィルタ長さを有する新
しいフィルタの４つのメモリ場所はいま式（７）による
速度値Ｖ′（Ｋ）により、すなわち２３２インクレメン
トにより予め占められる。それによって、変更されたフ
ィルタのなかに記憶される行程Ｗは式（４）により決定
される。 Ｗ＝Ｖ′（Ｋ）×（Ｎ′−１）／２＝２３２ Ｉ
ＮＫ×（４−１）／２ ＝３４８ ＩＮＫ
（８）
０２９】Ｎ′＝４の変更されたフィルタ長さを有する新
しいフィルタの４つのメモリ場所はいま式（７）による
速度値Ｖ′（Ｋ）により、すなわち２３２インクレメン
トにより予め占められる。それによって、変更されたフ
ィルタのなかに記憶される行程Ｗは式（４）により決定
される。 Ｗ＝Ｖ′（Ｋ）×（Ｎ′−１）／２＝２３２ Ｉ
ＮＫ×（４−１）／２ ＝３４８ ＩＮＫ
（８）
【００３０
】それによって、式（５）による付加の行程差は Ｄ′＝Ｄ−Ｗ＝３５０ ＩＮＫ−３４８ ＩＮ
Ｋ＝２ ＩＮＫ （９）となる。
】それによって、式（５）による付加の行程差は Ｄ′＝Ｄ−Ｗ＝３５０ ＩＮＫ−３４８ ＩＮ
Ｋ＝２ ＩＮＫ （９）となる。
【００３１】これらの２つの残留インクレメントは、図
３の説明により説明され、また図４に示されているよう
に、後続の速度信号Ｖ（Ｋ＋１）に加算され、フィルタ
Ｆの入力端に与えられる。
３の説明により説明され、また図４に示されているよう
に、後続の速度信号Ｖ（Ｋ＋１）に加算され、フィルタ
Ｆの入力端に与えられる。
【００３２】図４に示されているように第１のフィルタ
値Ｖ（Ｋ＋１）はフィルタの切換の後にそれぞれ２３２
インクレメントを有する３つのモディファイされた速度
信号Ｖ′（Ｋ）と新しい速度値Ｖ（Ｋ＋１）と２インク
レメントの付加の行程差Ｄ′とから生ずる。それによっ
て、フィルタされた整数値（Ｖ（ｋ＋１）は１９９イン
クレメントに相当する。それは式（１０）により計算さ
れ得る。 Ｖ（Ｋ＋１） ＝ＩＮＴ（３×２３２ ＩＮＫ＋１００
ＩＮＫ＋２ ＩＮＫ）／４ ＝１９９ ＩＮ
Ｋ
（１０）
値Ｖ（Ｋ＋１）はフィルタの切換の後にそれぞれ２３２
インクレメントを有する３つのモディファイされた速度
信号Ｖ′（Ｋ）と新しい速度値Ｖ（Ｋ＋１）と２インク
レメントの付加の行程差Ｄ′とから生ずる。それによっ
て、フィルタされた整数値（Ｖ（ｋ＋１）は１９９イン
クレメントに相当する。それは式（１０）により計算さ
れ得る。 Ｖ（Ｋ＋１） ＝ＩＮＴ（３×２３２ ＩＮＫ＋１００
ＩＮＫ＋２ ＩＮＫ）／４ ＝１９９ ＩＮ
Ｋ
（１０）
【００
３３】例から明らかなように、フィルタＦがそれぞれ再
びビルドアップされた状態に位置するまで、フィルタの
出力値Ｖ（Ｋ＋１）はフィルタ長さＮの短縮の際に上昇
し、またフィルタ長さＮの延長の際に減少する。 Ｖ（Ｋ）とＶ（Ｋ＋１）との間の差は、先行のフィルタ
長さＮと変更されたフィルタ長さＮ′との間の相違が大
きいほど大きい。
３３】例から明らかなように、フィルタＦがそれぞれ再
びビルドアップされた状態に位置するまで、フィルタの
出力値Ｖ（Ｋ＋１）はフィルタ長さＮの短縮の際に上昇
し、またフィルタ長さＮの延長の際に減少する。 Ｖ（Ｋ）とＶ（Ｋ＋１）との間の差は、先行のフィルタ
長さＮと変更されたフィルタ長さＮ′との間の相違が大
きいほど大きい。
【００３４】フィルタ長さＮの変更の際に速度跳躍を可
能なかぎりわずかに保つため、古いフィルタ長さＮから
新しいフィルタ長さＮ′への移行はステップ状に行われ
得る。すなわち、たとえばＮ＝８のフィルタ長さからＮ
′＝４のフィルタ長さへ切換えるためには、フィルタ長
さがステップ状に減ぜられ得る。すなわち、フィルタは
Ｎ＝８からＮ＝７へ、Ｎ＝７からＮ＝６へというように
、Ｎ′＝４の新しいフィルタ長さに達するまで切換えら
れる。
能なかぎりわずかに保つため、古いフィルタ長さＮから
新しいフィルタ長さＮ′への移行はステップ状に行われ
得る。すなわち、たとえばＮ＝８のフィルタ長さからＮ
′＝４のフィルタ長さへ切換えるためには、フィルタ長
さがステップ状に減ぜられ得る。すなわち、フィルタは
Ｎ＝８からＮ＝７へ、Ｎ＝７からＮ＝６へというように
、Ｎ′＝４の新しいフィルタ長さに達するまで切換えら
れる。
【００３５】フィルタ長さＮのこのステップ状または順
次の切換は図５ないし９により示されている。数値は上
記の例に関するものである。フィルタされた速度値Ｖ（
Ｋ）、信号または行程差Ｄおよび付加の行程差Ｄ′は上
記の例と類似に計算される。そのつどのフィルタされた
速度値Ｖ（Ｋ）はファクタ“１”だけのフィルタ長さの
各減少の後にわずかしか上昇しないことが認識され得る
。もちろん、フィルタ長さＮのステップ状の切換は１の
整数倍の大きさのステップでも行われ得る。
次の切換は図５ないし９により示されている。数値は上
記の例に関するものである。フィルタされた速度値Ｖ（
Ｋ）、信号または行程差Ｄおよび付加の行程差Ｄ′は上
記の例と類似に計算される。そのつどのフィルタされた
速度値Ｖ（Ｋ）はファクタ“１”だけのフィルタ長さの
各減少の後にわずかしか上昇しないことが認識され得る
。もちろん、フィルタ長さＮのステップ状の切換は１の
整数倍の大きさのステップでも行われ得る。
【００３６】フィルタ長さＮの先行の切換の際の速度値
Ｖ（Ｋ）の許容し得ない跳躍が認識され、またフィルタ
長さＮの切換が行われないように、そのつどのフィルタ
切換の際のフィルタされた速度信号Ｖ（Ｋ）の差は付加
的に監視され得る。この監視はフィルタ長さＮの順次の
切換の際にも、所与のフィルタ長さＮから新しいフィル
タ長さＮ′への直接的な切換の際にも行われ得る。
Ｖ（Ｋ）の許容し得ない跳躍が認識され、またフィルタ
長さＮの切換が行われないように、そのつどのフィルタ
切換の際のフィルタされた速度信号Ｖ（Ｋ）の差は付加
的に監視され得る。この監視はフィルタ長さＮの順次の
切換の際にも、所与のフィルタ長さＮから新しいフィル
タ長さＮ′への直接的な切換の際にも行われ得る。
【図１】内挿器およびディジタルフィルタのブロック回
路図である。
路図である。
【図２】ディジタル信号のフィルタリングの信号流れ図
である。
である。
【図３】信号差の戻し供給を有するディジタルフィルタ
リングの信号流れ図である。
リングの信号流れ図である。
【図４】信号差の戻し供給を有するディジタルフィルタ
リングの信号流れ図である。
リングの信号流れ図である。
【図５】フィルタ長さの順次切換の信号流れ図である。
【図６】フィルタ長さの順次切換の信号流れ図である。
【図７】フィルタ長さの順次切換の信号流れ図である。
【図８】フィルタ長さの順次切換の信号流れ図である。
【図９】フィルタ長さの順次切換の信号流れ図である。
Ｆ フィルタ
Ｉ 内挿器
ＳＭ メモリ媒体
Ｓ 加算要素
Claims (6)
- 【請求項１】 ディジタル入力信号（Ｖ（Ｋ））の列
をフィルタするための方法であって、フィルタ（Ｆ）の
なかにフィルタ長さ（Ｎ）に相応する予め定め得る数の
入力信号（Ｖ（Ｋ））が記憶可能であり、フィルタ（Ｆ
）の出力信号（Ｖ（Ｋ））が記憶された入力信号（Ｖ（
Ｋ））の和から、フィルタ長さ（Ｎ）により除算されて
発生され、またそれぞれ入力信号（Ｖ（Ｋ））および出
力信号（Ｖ（Ｋ））の信号差（Ｄ）が形成される方法に
おいて、ａ）メモリ手段（ＳＭ）のなかにそのつどの信
号差（Ｄ）が記憶され、ｂ）フィルタ長さ（Ｎ）のその
つどの予め定め得る変更の際にフィルタ（Ｆ）のなかに
それぞれ等しい値のモディファイされたディジタル信号
（Ｖ′（Ｋ））が記憶され、その数が変更されたフィル
タ長さ（Ｎ′）に相当し、ｃ）モディファイされたディ
ジタル信号（Ｖ′（Ｋ））の値が２倍された信号差（Ｄ
）から、ファクタ１だけ減ぜられた変更されたフィルタ
長さ（Ｎ′）により除算されて求められることを特徴と
するディジタル信号のフィルタリング方法。 - 【請求項２】 フィルタ（Ｆ）のフィルタ長さ（Ｎ）
の変更の際にそれぞれモディファイされたディジタル信
号（Ｖ′（Ｋ））の整数部分が記憶され、それに伴って
生ずる付加の信号差（ＤＺ）がフィルタ（Ｆ）の入力端
に与えられることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 モディファイされたディジタル信号（
Ｖ′（Ｋ））の整数部分に、２を底とするモジュロ演算
が適用されることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 現在のフィルタ長さ（Ｎ）から新しい
フィルタ長さ（Ｎ′）への変更がステップ状に行われる
ことを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の方法
。 - 【請求項５】 ２つの相続く出力信号（Ｖ（Ｋ））の
間の差がフィルタ長さ（Ｎ）の予め定められた変更の際
に予め定められた値を超過するときには、現在のフィル
タ長さ（Ｎ）が維持されることを特徴とする請求項１な
いし４の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 現在のフィルタ長さ（Ｎ）が、２つの
相続く出力信号（Ｖ（Ｋ））の間の差が予め定められた
値を超過しないように変更されることを特徴とする請求
項１ないし４の１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP90118609A EP0477412A1 (de) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | Verfahren zur Filterung digitaler Signale |
| AT90118609.8 | 1990-09-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257903A true JPH04257903A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=8204529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3268787A Withdrawn JPH04257903A (ja) | 1990-09-27 | 1991-09-20 | ディジタル信号のフィルタリング方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5351205A (ja) |
| EP (1) | EP0477412A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04257903A (ja) |
| BR (1) | BR9104150A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107925400A (zh) * | 2015-08-11 | 2018-04-17 | 西门子公司 | 机器控制系统的滤波器切换方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE187265T1 (de) | 1994-09-29 | 1999-12-15 | Siemens Ag | Geschwindigkeitsabhängige beschleunigungskennlinie |
| KR970707477A (ko) * | 1994-10-21 | 1997-12-01 | 퀼;노르트만 | 졸팅 제한에 의한 속도 제어 방법 및 장치(velocity control with limited jolting) |
| DE19710268A1 (de) * | 1997-03-13 | 1998-09-24 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mit maximaler Bearbeitungsgeschwindigkeit |
| US6167414A (en) * | 1998-06-11 | 2000-12-26 | Eastman Kodak Company | System for adjusting size and scale of digital filters and creating digital filters |
| US6421097B1 (en) * | 1998-07-31 | 2002-07-16 | Intel Corporation | Method and apparatus for reducing flicker in a video image sequence |
| JP3501737B2 (ja) * | 2000-07-19 | 2004-03-02 | キヤノン株式会社 | エンコーダー信号制御回路と該回路の制御方法 |
| DE10042930B4 (de) * | 2000-08-31 | 2005-07-14 | Infineon Technologies Ag | Digitales Filter |
| CN101609326B (zh) * | 2008-06-20 | 2012-09-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 加减速控制装置及加减速控制方法 |
| US10345787B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-07-09 | Fuji Corporation | Automatic control device |
| AT518270B1 (de) * | 2016-02-05 | 2017-09-15 | Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges M B H | Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Antriebsachse einer Antriebseinheit |
| JP6386511B2 (ja) * | 2016-10-28 | 2018-09-05 | ファナック株式会社 | 工具経路生成装置、工具経路生成方法及び工具経路生成プログラム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59168513A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-22 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| JPS6118009A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| JPH01164280A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Fanuc Ltd | 加減速制御方式 |
| JP2808119B2 (ja) * | 1988-07-28 | 1998-10-08 | ファナック株式会社 | 加減速制御方式 |
| US4928258A (en) * | 1989-05-08 | 1990-05-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Recursive median filtering |
-
1990
- 1990-09-27 EP EP90118609A patent/EP0477412A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3268787A patent/JPH04257903A/ja not_active Withdrawn
- 1991-09-26 BR BR919104150A patent/BR9104150A/pt unknown
-
1993
- 1993-09-07 US US08/116,926 patent/US5351205A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107925400A (zh) * | 2015-08-11 | 2018-04-17 | 西门子公司 | 机器控制系统的滤波器切换方法 |
| JP2018530813A (ja) * | 2015-08-11 | 2018-10-18 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 機械制御部のためのフィルタ切り換え方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5351205A (en) | 1994-09-27 |
| EP0477412A1 (de) | 1992-04-01 |
| BR9104150A (pt) | 1992-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |